25.7
PID Kontrolörü
Bir PID kontrolör termostatı, gerçek ve istenen seviyeler arasındaki sıcaklık farkına göre ısıtma veya soğutmayı ayarlar.
Araba hız sistemlerinde bulunan bir PD kontrolörü, ani hız değişikliklerini yönetebilir ancak sabit hızı korumakta zorlanır.
Tersine, voltaj regülasyonunda kullanılan bir PI kontrolörü, kararlılığı artırır ve kararlı durum hatasını azaltır, ancak istenen voltaja ulaşma süresini artırır.
Bir PID denetleyicisi, PD ve PI özelliklerinin özelliklerini birleştirerek bireysel eksikliklerini dengeler.
Bir PID kontrolörünün tasarımında, ilk olarak bir PD parçası ile kademeli olarak bağlanmış bir PI parçası olarak kabul edilir. PD parçasının oransal sabiti, PID kontrolöründe sadece üç parametreye ihtiyaç duyulduğundan birlik olarak ayarlanmıştır.
Ardından, yalnızca PD bileşeni etkindir. Türev kazanç değeri, zaman alanında maksimum aşma ve frekans alanında faz marjı ölçümleri ile ölçülen istenen bir kararlılığı elde etmek için seçilir.
Son olarak, PI kısmı için integral kazanç ve oransal kazanç, toplam bağıl stabilite gereksinimini karşılamak için seçilir.
Oransal-İntegral-Türevsel (PID) kontrolörler, kararlılığı ve performansı artırmak için çeşitli kontrol sistemlerinde yaygın olarak kullanılır. Bir termostatta, gerçek ve istenen seviyeler arasındaki sıcaklık farkına göre ısıtmayı veya soğutmayı ayarlar. Genellikle otomotiv hız sistemlerinde kullanılırlar, değişen koşullar altında sabit hızı korurken ani hız değişikliklerini etkili bir şekilde yönetirler. Öte yandan, voltaj düzenlemesinde yaygın olarak kullanılan PI kontrolörler kararlılığı artırır ve kararlı durum hatasını azaltır ancak istenen voltaja ulaşma süresini artırır.
Bir PID kontrolörü, PD ve PI kontrolörlerinin özelliklerini bir araya getirerek, bunların avantajlarını dengeler ve sınırlamalarını ele alır. Bir PID kontrolörü tasarlanırken, başlangıçta, bir PI bileşenine seri olarak bir PD bileşeni bağlanmış gibi davranılır. PID kontrolörü yalnızca üç parametre gerektirdiğinden, PD bölümünün oransal sabiti bire ayarlanır.
İlk olarak, yalnızca PD bileşeni etkinleştirilir. Türevsel kazanç, zaman alanındaki maksimum aşımı ve frekans alanındaki faz marjı ölçümlerini gözlemleyerek istenen kararlılığa ulaşmak için ayarlanır. Bu adım, kontrolörün yeterli kararlılığı korurken değişikliklere hızlı bir şekilde yanıt vermesini sağlar.
Daha sonra, PI bölümü için integral ve oransal kazançlar genel kararlılık gereksinimlerini karşılamak üzere seçilir. Integral kazanç kararlı durum hatalarını ortadan kaldırmaya yardımcı olurken, oransal kazanç sistem yanıtını ayarlayarak kontrolörün bağıl kararlılık kriterlerini karşılamasını sağlar.
Bu bileşenleri birleştirerek, bir PID kontrolörü hem geçici hem de sabit durum davranışını etkili bir şekilde yönetir ve daha kapsamlı bir kontrol çözümü sunar. Oransal, integral ve türevsel bileşenler, dengeli bir yanıt sağlamak için birlikte çalışarak, yalnızca PD veya PI kontrolörleri kullanmanın dezavantajlarını azaltır. Bu entegre yaklaşım, termostatlar ve çeşitli endüstriyel sistemler gibi hassas ve kararlı kontrol gerektiren uygulamalarda önemlidir.
Bir PID kontrolör termostatı, gerçek ve istenen seviyeler arasındaki sıcaklık farkına göre ısıtma veya soğutmayı ayarlar.
Araba hız sistemlerinde bulunan bir PD kontrolörü, ani hız değişikliklerini yönetebilir ancak sabit hızı korumakta zorlanır.
Tersine, voltaj regülasyonunda kullanılan bir PI kontrolörü, kararlılığı artırır ve kararlı durum hatasını azaltır, ancak istenen voltaja ulaşma süresini artırır.
Bir PID denetleyicisi, PD ve PI özelliklerinin özelliklerini birleştirerek bireysel eksikliklerini dengeler.
Bir PID kontrolörünün tasarımında, ilk olarak bir PD parçası ile kademeli olarak bağlanmış bir PI parçası olarak kabul edilir. PD parçasının oransal sabiti, PID kontrolöründe sadece üç parametreye ihtiyaç duyulduğundan birlik olarak ayarlanmıştır.
Ardından, yalnızca PD bileşeni etkindir. Türev kazanç değeri, zaman alanında maksimum aşma ve frekans alanında faz marjı ölçümleri ile ölçülen istenen bir kararlılığı elde etmek için seçilir.
Son olarak, PI kısmı için integral kazanç ve oransal kazanç, toplam bağıl stabilite gereksinimini karşılamak için seçilir.
- Oransal-Enregül-Türevli (PID) Kontrol - Çeşitli uygulamalarda kararlılığı ve performansı artıran birleşik bir kontrol sistemi.
- PI Kontrolörü - Sabit duruma ulaşmada hataları azaltan ancak istenen çıkışa ulaşma süresini artıran bir kontrol sistemi.
- PD Kontrolörü - Sistem değişikliklerine hızlı yanıt sağlayan ve kararlılığı koruyan bir kontrol mekanizması.
- Enregül Sabiti - PID kontrolöründe sabit durum hatalarını ortadan kaldırmaya yardımcı olan bir parametre.
- Oransal Sabiti - Sistem tepkisini ayarlayanı ve kararlılığı artıran bir PID kontrolörü parametresi.
- PID Kontrolörünü Tanımlayın – Mekanizmasını ve sistem stabilitesini nasıl artırdığını açıklayın (örn., PID kontrolörü).
- PI ve PD Kontrolörlerini Karşılaştırın – İşlevlerindeki ve uygulamalarındaki temel farklılıkları açıklayın (örn., hız kontrolü vs voltaj regülasyonu).
- PID Ayarına Bakın – Oransal, integral ve türev kazançlarının nasıl ayarlandığını açıklayın (örn., maksimum aşım ve faz marjı ölçümlerini gözlemleyerek).
- PID Elemanlarını Açıklayın – Oransal, integral ve türev elemanların nasıl birlikte çalıştığını açıklayın (örn., hataları ortadan kaldırmak için dengeli yanıt).
- PID'yi Bağlamda Uygulayın – Termostat kontrolü ve endüstriyel sistemler gibi alanlarda kullanımlarını, faydalarını ve dezavantajlarını tartışın.
- PID denetleyici nedir ve sistem performansını ve kararlılığını nasıl geliştirir?
- PI ve PD denetleyicileri uygulama ve işlev bakımından birbirinden nasıl farklıdır?
- PID denetleyicisinin orantılı, bütünsel ve türevsel kazançları nasıl ayarlanır?
From Chapter 25:
Now Playing
25.7 : PID Kontrolörü
Design of Control Systems
1.2K Views
25.1 : Denetleyici Yapılandırmaları
Design of Control Systems
601 Views
25.2 : PD Denetleyici Tasarımı
Design of Control Systems
861 Views
25.3 : PD Kontrolünün Zaman Etki Alanında Yorumlanması
Design of Control Systems
586 Views
25.4 : PD Kontrolünün Frekans Alanı Yorumlaması
Design of Control Systems
504 Views
25.5 : PI Kontrolör Tasarımı
Design of Control Systems
1.8K Views
25.6 : PI Kontrolünün Zaman ve Frekans Alanı Bağlamında Yorumlanması
Design of Control Systems
588 Views
25.8 : Faz-Öncü ve Faz-Gecikmeli Kontrolörler
Design of Control Systems
777 Views
25.9 : Evre Öndeleyici Kontrolün Zaman ve Frekans Alanı Yorumlanması
Design of Control Systems
645 Views
25.10 : Faz-Gecikme Kontrolünün Zaman ve Frekans Alanı Yorumlanması
Design of Control Systems
546 Views